TWDQ-C6140 普通车床电气技能实训考核装置（半实物）

一、实训台配置及技术性能要求  1.设备配置（1）数控车床实训设备电气平台

（2）具备主流数控系统（3）驱动单元：交流伺服系统

（4）手轮单元：手摇脉冲发生器（5）主轴单元：超同步伺服主轴电机

（6）刀架单元：六工位电动刀架（7）润滑单元：电动润滑泵

（8）生产型斜床身数控车床（9）十字滑台功能部件

2. 技术性能要求（1）输入电源：三相四线AC380V±10%  50Hz（2）装置容量：＜2kVA（3）外形尺寸：800mm×600mm×1800mm（机床实训柜）、1200mm×660mm×1140mm（实物小车床）1200mm×600mm×780mm（操作台）

二、产品结构和组成要求

1.系统由机床实训柜、实物车床和操作台等组成。

2.机床实训柜采用铁质亚光密纹喷塑结构，正面装有数控系统和操作面板，背面为机床电气柜，柜内器件布局与实际机床厂的模式一致。电气柜内的电气安装板为不锈钢网孔板，上面装有变频器、伺服驱动器、交流接触器、继电器、保险丝座、断路器、开关电源、接线端子排和走线槽等；电气柜底部还设有变压器和接地端子等。

3.实物小车床底座采用铁质亚光密纹喷塑结构，上方设有实物小车床安装平台，采用铸件结构，表面磨削加工；底座四周设有围边，可接溢出的润滑油和方便清理加工时留下的废屑。

4.操作台为钢木结构，用于机床部件的装配与测量，下方设有工具柜。

5.系统采用三相四线AC380V交流电源供电，并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等，具有过载保护、短路保护和漏电保护装置，在电压异常或出现短路情况时自动动作，保护人身和设备安全。

*6.数控系统采用主流数控系统（用户可选），能满足不同类型机床的实训教学。

7.X、Z轴由交流伺服电机驱动，运动方向上设有正负限位、参考点等开关，采用接近式传感器；主轴由三相异步电机驱动，变频调速控制。

*8.实物小车床由床身、主轴箱、进给传动系统、换刀装置和辅助装置等组成，具有实际加工能力，可对金属、PVC、有机玻璃等材料进行车削加工。通过对数控小车床的拆装训练，学员可掌握数控车床水平度、平行度和垂直度的调整方法等，同时学会百分表、直角尺、游标卡尺、塞尺等工量具的使用方法和机床机械精度的测量方法。

*（1）床身、主轴箱、移动拖板、尾座等均采用铸件结构，铸件经过时效处理、表面机加工和铲刮工艺等，确保机床精度稳定。

*（2）主轴箱由箱体、主轴、卡盘、主轴电机、编码器、同步带、多楔带等组成，可进行主轴箱的装配与调整、主轴卡盘的装配、主轴电机的安装与调整、编码器的安装与调整等技能训练。主轴与主轴电机采用多楔带联接，主轴电机安装板具有翻转机构，可进行多楔带张紧力调整。

*（3）X轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、方形直线导轨副（单导轨定位、滑块移动安装方式）、轴承、轴承支座、电机支座和上拖板等组成，可进行滚珠丝杠的装配与调整、直线导轨的装配与调整、上拖板的装配与调整等技能训练。

*（4）Z轴进给传动系统由滚珠丝杠螺母副、三角导轨、轴承、轴承支座、电机支座、E型调节块和床鞍等组成，可进行导轨预紧力调整、滚珠丝杠的装配与调整等技能训练。Z轴滚珠丝杠与导轨平行的装调通过选择合适的E型调节块实现。

（5）换刀装置采用四工位电动刀架，可实现加工时的自动换刀操作。

（6）配有主轴芯棒、等高棒、顶尖等机床检具，可进行数控车床几何精度检测。

（7）辅助装置由润滑系统、尾架、防护罩等组成。

三、配套仿真软件要求

*网络型数控车床维修仿真实训软件：40节点网络加密锁，光盘及说明书，本软件采用模块化设计思想，由机械装调维修与电气装调维修两大部分组成，具备主流数控系统的维修仿真功能，用户可以反复在电脑前身临其境的进行操作练习。投标现场提供能现场演示以下各模块功能的光盘，自备笔记本电脑。*机械装调维修部分包含数控车床的机械拆装工量检具认识、机械零部件结构认识、整机拆装流程演示、机械装配训练、机床精度检测等模块，可使用户掌握数控车床机械功能部件的装调方法、数控车床精度的测量方法以及工、量、检具的使用方法。机械拆装工量检具认识模块，包含拔销器、直角尺、水平仪、百分表、主轴芯棒等20多种常用工、量、检具，以3D的形式展现并附以文字说明介绍，拆装工量必须能放大，宿小，360度任意角度旋转。各图形均可任意放大、缩小和360度任意角度旋转，具有直观立体、真实互动的效果。机械零部件结构认识模块，以3D的形式展现数控车床的40多种机械零部件，机械零部件必须能放大，宿小，360度任意角度旋转，让用户了解数控车床各机械部件结构。图形可任意放大、缩小和360度任意角度旋转，具有直观立体、真实互动的效果。整机拆装流程演示模块，以动画播放的形式对数控车床整机的机械拆装和机械装配进行自动演示，让学员了解数控车床机械拆装的工艺、规范。动画播放速度可自由改变，暂停播放后可调整角度进行观察装配完成情况。机械装配训练模块，通过选取正确的机械零部件、装配工具、装配工艺，完成数控车床整机的装配训练，并记录装配过程的错误操作，考核学员的技能。

*机床精度检测模块，通过百分表、水平仪、直角尺、芯棒等检具的使用，训练车床水平调整、主轴旋转中心调整、导轨平行度调整、丝杆与导轨平行度调整、几何精度检测等基本机床机械维修调试的技能。

*电气装调维修部分包含发那科、西门子系统等主流的数控车床的电气安装与连接、通电检查、参数设置、故障诊断维修等模块。

*电气安装与连接模块，包括元器件组装和电气线路连接，线路连接内容涉及到电气控制线路中所有单根导线连接。学员按照电路图分模块进行电路连接，如主电路、启停电路、数控系统电路、主轴电路、伺服驱动电路、刀架电路、限位/原点电路等，学员可根据提示完成各单元电路的连接训练，也可根据电路图进行各单元电气连接实训考核。

*通电检查模块，主要用于在设备通电前检查电源电路是否短路，通电后检查电压是否正常。软件提供了逼真的虚拟万用表，用户可使用万用表对电路中的任何元器件或电路接线进行电路属性（电压、电阻等）的测量。操作步骤既可按数控机床上电流程一步步进行，也可跳步选择，同时提供电路图供对照分析。*参数设置模块，操作者通过该模块可以了解数控系统中各参数的设定值，以及参数修改的方法。*故障诊断与维修模块，具备故障设置和排除功能，故障设置包括主轴、驱动、刀架、限位、电源等单元电气故障、参数故障等数十个故障。具备随机故障设置功能，提供虚拟万用表，用户根据故障现象，利用所学知识进行排故练习。

*机械机构虚拟仿真教学软件：含加密锁，光盘及说明书，本软件采用3D虚拟仿真技术相结合的方式，界面生动美观、易学易用，可以提高教师教学和学生学习的兴趣，加深学生对平面、空间、轮系机构知识的理解和运用。软件通过三维拆卸动画、三维装配动画、模拟拆装等方式，展示了平面、空间、轮系等模块的拆卸、装配过程。可实现以下功能：平面机构的虚拟拆装、三维零件展示，空间机构的虚拟拆装、三维零件展示，轮系机构的虚拟拆装、三维零件展示。要求机构整体或每一个零件必须能360任意旋转，放大宿小等功能。

*PLC 3D仿真创新实训系统：含PLC主机模块，采集卡模块，网络加密锁，光盘，通讯线，不少于25个仿真模型控制程序等，采用3D交互技术设计，全方位体验工业现场，同时具有自动演示模式、手动控制模式及PLC控制模式，在3D虚拟环境下，通过上位机PLC3D控制，采集卡模块数据转换，控制仿真各种复杂的整体工艺流程，利用采集卡模块采集PLC 的输入输出信号，实现采集卡与计算机的通讯，从而控制虚拟工业现场中的3D仿真模型的各种工业现场复杂操作，实时控制PLC 的运行状态，展现工业现场中的各种复杂工业场景。仿真以自动、手动和PLC控制三种模式控制下的虚拟工业仿真：包含1、自动封盖2、物料分拣3、码垛堆积4、自动仓储5、自动装箱6、运料小车7、电镀生产线8、多种液体混合9、自动混合生产线10、水塔水位自动控制11、机械手控制12、自动送料装车13、四级传送带14、数字逻辑分析仪15、温度压力控制16、连线自动检测17、加工中心刀库18、步进电机控制19、舞台艺术灯饰20、四层电梯控制21、LED数码管显示控制22、交通信号灯23、机器人自动扫雷24、交流电机控制25、对讲门禁等工业现场。投标要求提供软件现场演示，演示内容不少于20种不同场景下自动模式、手动控制模式及PLC控制模式3种不同控制模式。

*PLC 3D仿真采集卡模块：要求投标现场提供仿真教学视频演示不少于12个3D仿真场景实验，视频里要体现自动模式、手动控制模式及PLC控制模式的操作过程，实验现象和结果。

四、技术参数

实物车床主要参数：

Ø         床身最大回转直径： 220mm

Ø         刀架上最大回转直径：80mm

Ø         X/Z轴行程：   100mm/250mm

Ø         X轴滚珠丝杠： 研磨、C5级、规格1605

Ø         Z轴滚珠丝杠： 研磨、C5级、规格2004

Ø         主电机功率：  0.75kW

Ø         主轴转速范围：50～2500rpm

Ø         主轴卡盘：    φ125

Ø         主轴通孔直径：21mm

Ø         主轴孔锥度：  莫氏3号

Ø         工作台快速移动速度：3000mm/min

Ø         最大切削进给速度：  2000mm/min

Ø         定位精度：    0.02mm

Ø         重复定位精度：±0.012mm

Ø         电动刀架：    四工位电动刀架

Ø         刀杆截面尺寸：10mm×10mm

Ø         尾架套筒锥度：莫氏2号

Ø         尾座套筒行程：60mm

五、可完成的车床实训项目

1.电路设计、设备安装和电路连接（1）数控系统的安装、接线

（2）系统启停控制电路的设计与接线（3）变频调速系统的电路设计、变频器、主轴电机、编码器的安装与接线（4）交流伺服驱动系统的电路设计、驱动器、伺服电机的安装与接线（5）刀架及冷却控制系统的电路设计、器件安装与接线

（6）急停、限位控制回路的设计与接线（7）手摇脉冲发生器的接线

2.机械部件装配与调整（1）滚珠丝杠螺母副的装配与调整（2）直线导轨副的装配与调整（3）X轴上拖板的装配（4）电动刀架的装配（5）电机与联轴器的装配（6）主轴卡盘的装配（7）润滑系统的装配（8）主轴箱的装配与调整

3.数控机床的功能调试（1）数控系统的基本操作（2）数控系统基本参数的设置与调试（3）数控系统进给轴参数设置与调试（4）数控系统主轴参数设置与调试（5）PLC编程与调试（6）驱动器参数设置与调试（7）变频器参数设置与调试（8）电动刀架等功能部件的调试（9）数控系统的数据备份（10）行程限位参数设定实训（11）回零参数设置实训（12）螺距补偿设置实训

4.机电联调与故障排除（1）数控车床机电联调（2）数控车床故障诊断与排除

5.数控车床几何精度检测

6.数控车床的程序编制与加工（1）数控车床编程（2）数控车床加工

7.数控机床的保养和维护

8.网络型数控车床维修仿真实训软件仿真实训（满足40人同时实训）

9.机械机构虚拟仿真教学软件仿真实训